JP2013536264A - 蛍光体及び係る蛍光体を有する光源 - Google Patents

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Abstract

オルトシリケートの種類からの新規の蛍光体は、準化学量論量のＳｉ割合を含有する。殊に、安定化のためにＳＥ及びＮが添加される。

Description

本発明は、請求項１の上位概念による蛍光体、及び係る蛍光体を備えた請求項８による光源、殊に変換型ＬＥＤ(Konversions-LED)に基づいている。係る変換型ＬＥＤは、殊に一般照明に適している
ＵＳ−Ｂ７４８９０７３から、変換型ＬＥＤが公知であり、これは、蛍光体として、変性された規則的なオルトシリケートを使用している。
殊に約５２０〜５４０ｎｍの発光極大を有する、安定な緑色蛍光体は、殆ど提供されない。このことは、ディスプレイバックライトにおける変換型ＬＥＤの使用を難しくし、かつ高演色ＬＥＤ又は温白色ＬＥＤの最適化を制限する。これまで、製品において、この分野では主にオルトシリケートが緑色蛍光体として用いられている。これらは、たしかに部分的には高い量子効率を有するが、しかし、ＬＥＤにおいて不十分なエージング挙動を示す。
ＵＳ−Ｂ７４８９０７３から、ＡＥ2-x-aＲＥxＥｕaＳｉＯ4-xＮx（ＡＥ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ；ＲＥ＝希土類元素、殊にＹ及び／又はＬａ）の組成を有するニトリドオルトシリケート(Nitrido-Orthosilikat)が公知である。ここでは、ＥＡ又はそれにＡＥもアルカリ土類金属元素を表す。ＹＮ及び／又はＬａＮの導入によって、スペクトル位置の赤色シフトと、たいていの場合、蛍光体の量子効率の改善とが達成される。この蛍光体のＬＥＤエージング挙動は、そこで記載された製造法により既に、慣用のオルトシリケート又は他の緑色Ｓｉｏｎ蛍光体、例えばＢａ3Ｓｉ6Ｏ12Ｎ2：Ｅｕの場合より明らかに良好である。
しかしながら、多くの適用において、例えばＬＣＤバックライト照明において、湿分環境及び比較的高い温度での安定性は、依然として最適なものではない。
発明の概要
本発明の課題は、窒化物蛍光体の特性を、目的に合わせて特別な課題に適合させることが可能な、請求項１の上位概念による蛍光体を提供することである。
この課題は、請求項１の特徴部分によって解決される。
特に好ましい実施態様は、従属請求項に見出される。
今や、本発明により、新規の窒化物蛍光体が提供される。それらに含まれるのは、一般のＵＶＬＥＤ及び青色ＬＥＤの発光領域で殊に励起可能であり、かつ同時にＬＥＤにおいて非常に高い安定性を示す、青色若しくは青緑を発光する〜黄色を発光する蛍光体である。殊に良好な演色を有するＬＥＤ、ＬＣＤバックライト照明用のＬＥＤ、カラーオンデマンドＬＥＤ(Color-on-Demand LEDs)又は白色ＯＬＥＤにおいて、該蛍光体は適用されることができる。
白色ＬＥＤは、一般照明において、ますます重要味を帯びてきている。殊に、低い色温度及び良好な演色及び同時に高い効率を有する温白ＬＥＤの需要が増加している。エネルギー効率に乏しい常用の白熱電球の禁止が差し迫っている背景を前にして、可能な限り良好な演色（ＣＲＩ）を有する代替的な光源が、ますます重要味を帯びてきている。多くの消費者は、白熱電球と同様の光スペクトルを有する発光手段に重きを置いている。
蛍光体は、一連の要求を満たさなければならない：化学的影響、酸素、湿分、封止材料との相互作用、並びに放射(Strahlung)に対する非常に高い安定性。システム温度が上昇した場合に安定な色座標を保証するために、そのうえ蛍光体は低い温度消光挙動を示す必要がある。
係る蛍光体は、白色ＬＥＤ及びカラーオンデマンドＬＥＤにおいて用いられる。
係る蛍光体の励起は、有利には、ＵＶ短波照射及び、殊に３６０〜４８０ｎｍの領域の短波（青）により生じる。
本発明は、ニトリドオルトシリケートの物質クラスからの蛍光体を提供することに基づく。
過少量のＳｉＯ2が、より高い量子効率をもたらすことがわかった。それにより、ＡＥ2-x-aＲＥxＥｕaＳｉ1-yＯ4-x-2yＮx（ＡＥ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ；ＲＥ＝希土類元素、殊にＹ及び／又はＬａ）の安定化されたニトリドオルトシリケートのバッチ混合物の組成物が生じ、ここで、ｘは、有利には０．００３〜０．０２、ａは、有利には０．０１〜０．２である。ＳｉＯ2過少量の基準となる係数ｙは、０＜ｙ≦０．１の範囲、有利には０．００２≦ｙ≦０．０２の範囲にある。ここに記載の、安定化されたニトリドオルトシリケートの製造法の場合、そのうえ有利には、１つの実施形態において出発材料側がＳｉ3Ｎ4及びＬａ2Ｏ3若しくはＹ2Ｏ3だけ拡張している。
ＡＥ2-x-aＲＥxＥｕaＳｉ1-yＯ4-x-2yＮxの調製には、ＡＥＣＯ3、ＳｉＯ2、（Ｌａ、Ｙ）Ｎ及びＥｕ2Ｏ3、又はＡＥＣＯ3、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、（Ｌａ、Ｙ）2Ｏ3及びＥｕ2Ｏ3のいずれかが出発物質として必要である。さらに、殊にフッ化物及び塩化物、例えばＡＥＣｌ2、ＡＥＦ2、しかし、ＮＨ4Ｃｌ／ＮＨ4Ｆ、Ｈ3ＢＯ3、ＬｉＦ及び氷晶石、並びにそれらの組合せ物も、フラックスとして用いられることができる。
番号を付けて列挙した本発明の本質的な特徴は、以下の通りである：
１．本質的に構造ＥＡ2ＳｉＯ4：Ｄを有するオルトシリケートのクラスからの、青色から黄色まで発光する蛍光体において、該蛍光体が、成分としてＥＡを、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ又はＭｇ単独で又は組み合わせて有し、活性化ドーピングＤがＥｕから成り、かつＥＡの割合を代用し、またＳｉＯ2が過少量で導入されていることから、準化学量論的な変性されたオルトシリケートが存在していることを特徴とする、蛍光体。
２．前記オルトシリケートが、ＲＥ及びＮで安定化されたオルトシリケート（ＲＥ＝希土類金属）であることから、この化学量論組成がＥＡ2-x-aＲＥxＥｕaＳｉ1-yＯ4-x-2yＮxに相当することを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
３．ＲＥが、Ｌａ若しくはＹ単独であるか、又はそれらの組合せであることを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
４．前記Ｅｕの割合ａが、ａ＝０．０１〜０．２０であることを特徴とする、請求項２記載の蛍光体。
５．ＥＡが、Ｓｒ及び／又はＢａを少なくとも６６モル％で、殊に最大５モル％のＣａ割合で、かつ殊に最大３０モル％のＭｇ割合で含有することを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
６．前記ｘ割合が、０．００３〜０．０２であることを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
７．過少量の基準となる係数ｙが、０＜ｙ≦０．１の範囲、殊に０．００２≦ｙ≦０．０２の範囲にあることを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
８．波長領域１４０〜４８０ｎｍの光学スペクトル領域の短波領域の放射を放出する一次放射源を有する光源であって、この放射が、請求項１から７までのいずれか１項記載の第一の蛍光体によって完全に又は部分的に可視スペクトル領域の二次長波放射に変換される、光源。
９．一次放射源として、ＩｎＧａＮ若しくはＩｎＧａＡｌＰを基礎とする発光ダイオード、又は、殊にインジウム含有封入物を有する、低圧放電ランプ若しくは高圧放電ランプ、又はエレクトロルミネセンスランプが用いられることを特徴とする、請求項８記載の光源。
１０．前記一次放射の一部が、さらに、更なる蛍光体によって、長波放射に変換され、その際、前記蛍光体が、殊に、白色光を作り出すために適切に選択及び混合されていることを特徴とする、請求項８記載の光源。
１１．以下の方法工程：
ａ）出発物質ＳｉＯ2を単独で又はＳｉ成分としてのＳｉ3Ｎ4と組み合わせて、並びにＲＥＮ又はＲＥ2Ｏ3の群から選択された少なくとも１種のＲＥ前駆体、並びに少なくとも１種のＥＡ前駆体、有利にはＥＡＣＯ3、殊にＳｒＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＣａＣＯ3及びＭｇＯの群からの少なくとも１種の前駆体、並びにＥｕ前駆体、殊にＥｕ2Ｏ3を準備する工程であって、その際、該Ｓｉ成分は、準化学量論比で準備する；
ｂ）これらの出発物質を混合し、かつ１０００〜１５００℃の温度での還元性雰囲気下で少なくとも１時間のあいだアニーリングする工程；
ｃ）場合により、工程ｂ）で製造した蛍光体の二回目のアニーリングを８００〜１４００℃で引き続き行う工程
を特徴とする、高効率蛍光体の製造法。
１２．フッ化物若しくは塩化物、殊にＥＡＦ2、ＥＡＣｌ2、ＲＥＣｌ2若しくはＲＥＦ2の群からの少なくとも１種、又はアンモニウムのフッ化物若しくは塩化物、或いはまたＨ3ＢＯ3、又はＬｉＦ又は氷晶石を単独で若しくは組み合わせて、フラックスとして工程ａ）において及び／又は工程ｃ）において用いることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
１３．一次放射を放出するチップ、並びに該チップの一次放射の少なくとも一部を二次放射に変換する、該チップの前に置かれた蛍光体含有層、を有する変換型ＬＥＤであって、その際、請求項１から７までのいずれか１項記載の蛍光体を使用する、変換型ＬＥＤ。
１４．白色を作り出すための更なる蛍光体として、（Ｌｕ、Ｙ、Ｇｄ）3（Ａｌ、Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅを用いることを特徴とする、請求項１３記載の変換型ＬＥＤ。
１５．更なる蛍光体として、Ｃｕによって変性されたＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕを使用することを特徴とする、請求項１３記載の変換型ＬＥＤ。
以下では、本発明を、複数の実施例を手がかりにして詳細に説明に説明することにする。
変換型ＬＥＤを示す図 蛍光体混合物が間隔を空けて取り付けられたＬＥＤモジュールを示す図 （Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ）2Ｓｉ1-yＯ4-x-2yＮx：Ｅｕ2+型の緑色蛍光体とアルモニトリドシリケートＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+型の赤色蛍光体とからの混合物を有するＬＣＤバックライトＬＥＤの発光スペクトルを示す図 異なる蛍光体濃度における（Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ）2Ｓｉ1-yＯ4-x-2yＮx：Ｅｕ2+型の蛍光体を有するＬＥＤの発光の比較を示す図 ４５℃の周囲温度及び９５％の湿分にて約６時間の先行するＬＥＤ運転時間に従って測定した１時間当たりの変換率（緑色発光／青色発光）の変化の比較（付加的な冷却なしでプリント回路基板に実装されたＬＥＤ；ＬＥＤの電流密度５００ｍＡ／ｍｍ2）を示す図
本発明の有利な実施形態
図１は、自体公知のように、ＲＧＢベースの白色光のための変換型ＬＥＤの構造を示す。光源は、ピーク波長４３５〜４５５ｎｍ、例えば４４５ｎｍのピーク発光波長のＩｎＧａＮ型の青色を発光するチップ１を有する半導体素子であり、これはメインハウジング８に切欠き部９の領域で埋め込まれている。チップ１は、ボンディングワイヤ１４により第一の接続部３と、直接に第二の電気接続部２と結合されている。切欠き部９は、封止材料５で満たされており、これは主成分としてシリコーン（６０〜９０質量％）及び蛍光体６（約１５〜４０質量％）を含有する。第一の蛍光体は、緑色を発光するニトリドオルトシリケート蛍光体ＡＥ2-x-aＲＥxＥｕaＳｉ1-yＯ4-x-2yＮxであり、ここで、ＡＥはＢａであり、かつＲＥはＹである。他の実施例は、以下の元素の少なくとも１種を使用する：ＡＥ＝Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ及びＲＥ＝Ｌａ、Ｙ。そのうえ、第二の蛍光体として、赤色を発光する蛍光体、例えばアルモニトリドシリケート又はＣａｌｓｉｎが使用される。切欠き部は壁１７を有し、これはチップ１若しくは蛍光体６の一次放射及び二次放射の反射板として用いられる。白色を作り出すための更なる蛍光体の具体的な実施例は、（Ｌｕ、Ｙ、Ｇｄ）3（Ａｌ、Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ、又はＣｕで変性されたＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕでもある。
基本的に、蛍光体混合物は、分散液として、薄膜等として、直接的にＬＥＤ上で、又は自体公知のように、ＬＥＤの前に置かれた別個の担体上で使用することが可能である。
図２は、ベースプレート２１上で種々のＬＥＤ２４を有するモジュール２０を示す。その上には、側壁２２及び蓋板１２を有するケーシングが実装されている。蛍光体混合物は、この場合、層２５として、側壁にも、とりわけ蓋板（透過性である）にも取り付けられている。
他の適した光源は、新規の蛍光体が一次放射の変換のために単独で又は他の蛍光体と組み合わせて用いられることができる蛍光体ランプ又は高圧放電ランプである。
図３は、２つの蛍光体を基礎とするＬＣＤバックライトＬＥＤのスペクトルを示す。横軸には、波長がｎｍで、縦軸には相対発光強度がプロットされている。第一の導入された蛍光体は、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕの赤色蛍光体であり、第二のものは、バッチ化学量論組成（Ｂａ、Ｓｒ）2-x-aＬａxＥｕaＳｉ1-yＯ4-x-2yＮxを有する本発明による緑色蛍光体であり、ここで、Ｘ＝０．００５、ａ＝０．０８及びｙ＝０．００７５である。
図４は、９質量％、１３質量％及び２０質量％の導入された蛍光体濃度を有するＬＥＤの発光スペクトルの比較を示す。該蛍光体は、バッチ化学量論組成（Ｂａ、Ｓｒ）2-x-aＬａxＥｕaＳｉ1-yＯ4-x-2yＮxを有する本発明による緑色蛍光体であり、ここで、ｘ＝０．００５、ａ＝０．０８及びｙ＝０．００７５である。この横軸には、波長がｎｍで、縦軸には相対発光強度がプロットされている。
新規の準化学量論の蛍光体の製造は、以下のように行われる：
有利には適したフラックスと一緒に、バッチ混合物１〜４と同様の出発材料を量り入れ、そして均質化する。引き続き、この出発材料混合物を、還元性雰囲気下で（殊にＮ2若しくはＡｒ又はＮ2／Ｈ2又はＡｒ／Ｈ2からの混合物の下で）数時間、１０００℃〜１５００℃の温度でアニーリングする。続けて、第二のアニーリングを、同様に還元性雰囲気下で（殊にＮ2若しくはＡｒ又はＮ2／Ｈ2又はＡｒ／Ｈ2からの混合物の下で）８００℃〜１４００℃の温度にて行ってよい。合成は、適した炉、例えば管状炉又はチャンバー炉内で実施する。
ａ）比較例／バッチ混合物１（従来技術）：
ＳｒＣＯ3 ７３．５ｇ、ＢａＣＯ3 ９８．１ｇ、ＳｉＯ2 ３１．１ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．２ｇ；
ｂ）比較例／バッチ混合物２（従来技術）：
ＳｒＣＯ3 ７３．３ｇ、ＢａＣＯ3 ９７．９ｇ、ＳｉＯ2 ３１．１ｇ、ＬａＮ ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．２ｇ；
ｃ）実施例／バッチ混合物３：
ＳｒＣＯ3 ７３．４ｇ、ＢａＣＯ3 ９８．０ｇ、ＳｉＯ2 ３０．８ｇ、Ｓｉ3Ｎ4
０．１ｇ、Ｌａ2Ｏ3 ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．２ｇ；
ｄ）実施例／バッチ混合物４：
ＳｒＣＯ3 ７３．３ｇ、ＢａＣＯ3 ９８．０ｇ、ＳｉＯ2 ３０．９ｇ、ＬａＮ ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．２ｇ；
比較例２におけるようにランタン及び窒素を組み込むことによってすでに、比較的高い温度及び湿分環境において、ＬＥＤ安定性の明らかな改善が認められる。しかしながら、例えばＬＣＤバックライト照明といった数多くの適用にとっては依然として最適ではない。
ここに記載した実施例３若しくは４による相応の過少量のＳｉＯ2を有する新しいバッチ化学量論組成は、特に湿分環境においてと比較的高い温度にて、改善されたＬＥＤ安定性を明示的にもたらす。図５には、４つの異なるバッチ混合物の、４５℃の温度及び９５％の湿分におけるＬＥＤ安定性が表されている。縦軸として、相対変換率(Konversionsverhaeltnis)が、横軸として、時間が分記載でプロットされている。実施例３及び４は互いにほぼ同等であり、かつ両者は比較例１及び２を顕著に上回っていることがわかる。
４６０ｎｍでの励起における実施例３及び４による新規の蛍光体の相対量子効率ＱＥ460は、比較例２の場合より３％高い。
ＡＥ2-x-aＲＥxＥｕaＳｉ1-yＯ4-x-2yＮxの形の呈示されたニトリドオルトシリケートの調製は、一般に、出発物質としてのＡＥＣＯ3、ＳｉＯ2、ＲＥＮ及びＥｕ2Ｏ3、又はＡＥＣＯ3、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、（ＲＥ）2Ｏ3及びＥｕ2Ｏ3から行われる。後者においては、有利には３価の酸化物が形成される場合、希土類金属が（ＲＥ）2Ｏ3として用いられる。有利には混合酸化物として存在する希土類酸化物の場合（例えば、Ｔｂは、ＩＩＩ／ＩＶの混合酸化物Ｔｂ4Ｏ7として通常は存在する）、該混合酸化物が有利には用いられる。さらに、ＲＥＮ又はＲＥ酸化物がＳｉ3Ｎ4と共に用いられる代わりに、Ｉｎ、Ｙ又はＳｃも窒化物として若しくは酸化物とＳｉ3Ｎ4とからの組合せ物として用いられることができる。
さらに、殊にフッ化物及び塩化物、例えばＡＥＣｌ2又はＲＥＣｌ2、ＡＥＦ2又はＲＥＣｌ2、しかし、ＮＨ4Ｃｌ／ＮＨ4Ｆ、Ｈ3ＢＯ3、ＬｉＦ及び氷晶石、並びにそれらの組合せ物も、フラックスとして用いられることができる。
バッチ混合物１〜１５と同様の出発材料は、適したフラックスと一緒に量り入れられ、そして均質化される。引き続き、この出発材料混合物は、還元性雰囲気下で（殊にＮ2若しくはＡｒ又はＮ2／Ｈ2又はＡｒ／Ｈ2からの混合物の下で）数時間、１０００℃〜１５００℃の温度にてアニーリングされる。続けて、第二のアニーリングが、同様に還元性雰囲気下で（殊にＮ2若しくはＡｒ又はＮ2／Ｈ2又はＡｒ／Ｈ2からの混合物の下で）８００℃〜１４００℃の温度にて行われることができる。合成は、適した炉、例えば管状炉又はチャンバー炉内で実施される。
バッチ混合物１：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｌａ2Ｏ3 ０．５ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物２：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｐｒ6Ｏ11 ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物３：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｎｄ2Ｏ3 ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物４：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｓｍ2Ｏ3 ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物５：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｇｄ2Ｏ3 ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物６：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｔｂ4Ｏ7 ０．５ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物７：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｄｙ2Ｏ3 ０．５ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物８：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｈｏ2Ｏ3 ０．５ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物９：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｅｒ2Ｏ3 ０．５ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物１０：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｔｍ2Ｏ3 ０．５ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物１１：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｙｂ2Ｏ3 ０．５ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物１２：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｌｕ2Ｏ3 ０．５ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物１３：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｙ2Ｏ3 ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物１４
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｓｃ2Ｏ3 ０．２ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
バッチ混合物１５：
ＳｒＣＯ3 ６９．９ｇ、ＢａＣＯ3 ９３．３ｇ、ＳｉＯ2 ２９．３ｇ、Ｓｉ3Ｎ4 ０．１ｇ、Ｉｎ2Ｏ3 ０．４ｇ及びＥｕ2Ｏ3 ７．０ｇ
下記第１表には、ＳｉＯ2過少量を伴うものと伴わないもののＬａ／Ｎドーピングの例に基づいたスペクトル特性の比較を示している。
Figure 2013536264
更なる実施例のスペクトルデータは、下記の第２表に挙げている。
Figure 2013536264
１ チップ、 ２ 電気接続部、 ３ 第一の接続部、 ５ 封止材料、 ６ 蛍光体、 ８ メインハウジング、 ９ 切欠き部、 １４ ボンディングワイヤ、 １７ 壁、 ２０ モジュール、 ２１ ベースプレート、 ２２ 側壁、 ２４ ＬＥＤ、 ２５ 層

Claims (15)

  1. 本質的に構造ＥＡ2ＳｉＯ4：Ｄを有するオルトシリケートのクラスからの、青色から黄色まで発光する蛍光体において、該蛍光体が、成分ＥＡとして、元素ＥＡ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ又はＭｇの少なくとも１種を単独で又は組み合わせて有し、活性化ドーピングＤがＥｕから成り、かつＳｉＯ2が過少量で導入されていることから、準化学量論的な変性されたオルトシリケートが存在していることを特徴とする、蛍光体。
  2. 前記オルトシリケートが、ＳＥ及びＮで安定化されたオルトシリケート（ＳＥ＝希土類金属）であることから、この化学量論組成がＥＡ2-x-aＳＥxＥｕaＳｉ1-yＯ4-x-2yＮxに相当することを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
  3. ＳＥが、Ｌａ若しくはＹ単独であるか、又はそれらの組合せであることを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
  4. 前記Ｅｕの割合ａが、ａ＝０．０１〜０．２０であることを特徴とする、請求項２記載の蛍光体。
  5. ＥＡが、Ｓｒ及び／又はＢａを少なくとも６６モル％で、殊に最大５モル％のＣａ割合と共に、かつ殊に最大３０モル％のＭｇ割合と共に含有することを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
  6. 前記ｘ割合が、０．００３〜０．０２であることを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
  7. 過少量の基準となる係数ｙが、０＜ｙ≦０．１の範囲、殊に０．００２≦ｙ≦０．０２の範囲にあることを特徴とする、請求項１記載の蛍光体。
  8. 波長領域１４０〜４８０ｎｍの光学スペクトル領域の短波領域の放射を放出する一次放射源を有する光源であって、この放射が、請求項１から７までのいずれか１項記載の第一の蛍光体によって完全に又は部分的に可視スペクトル領域の二次長波放射に変換される、光源。
  9. 一次放射源として、ＩｎＧａＮ若しくはＩｎＧａＡｌＰを基礎とする発光ダイオード、又は、殊にインジウム含有封入物を有する、低圧放電ランプ若しくは高圧放電ランプ、又はエレクトロルミネセンスランプが用いられることを特徴とする、請求項８記載の光源。
  10. 前記一次放射の一部が、さらに、更なる蛍光体によって、より波長の長い放射に変換され、ここで、前記蛍光体が、殊に、白色光を作り出すために適切に選択及び混合されていることを特徴とする、請求項８記載の光源。
  11. 以下の方法工程：
    ａ）出発物質ＳｉＯ2を単独で又はＳｉ成分としてのＳｉ3Ｎ4と組み合わせて、並びにＳＥＮ又はＳＥ2Ｏ3の群から選択された少なくとも１種のＳＥ前駆体、並びに少なくとも１種のＥＡ前駆体、有利にはＥＡＣＯ3、殊にＳｒＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＣａＣＯ3及びＭｇＯの群からの少なくとも１種の前駆体、並びにＥｕ前駆体、殊にＥｕ2Ｏ3を準備する工程、ここで、該Ｓｉ成分は、準化学量論比で準備される；
    ｂ）該出発物質を混合し、そして１０００℃〜１５００℃の温度での還元性雰囲気下で少なくとも１時間のあいだアニーリングする工程；
    ｃ）場合により、工程ｂ）で製造した蛍光体の二回目のアニーリングを８００〜１４００℃で引き続き行う工程
    を特徴とする、高効率蛍光体の製造法。
  12. フッ化物若しくは塩化物、殊にＥＡＦ2、ＥＡＣｌ2、ＲＥＣｌ2若しくはＲＥＦ2の群からの少なくとも１種、又はアンモニウムのフッ化物若しくは塩化物、又はＨ3ＢＯ3、又はＬｉＦ又は氷晶石を単独で若しくは組み合わせて、フラックスとして工程ａ）において及び／又は工程ｃ）において用いることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
  13. 一次放射を放出するチップ、並びに該チップの一次放射の少なくとも一部を二次放射に変換する、該チップの前に置かれた蛍光体含有層、を有する変換型ＬＥＤであって、請求項１から７までのいずれか１項記載の蛍光体が使用されている、変換型ＬＥＤ。
  14. 白色を作り出すための更なる蛍光体として、（Ｌｕ、Ｙ、Ｇｄ）3（Ａｌ、Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅを使用することを特徴とする、請求項１３記載の変換型ＬＥＤ。
  15. 更なる蛍光体として、Ｃｕによって変性されたＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕを使用することを特徴とする、請求項１３記載の変換型ＬＥＤ。
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